DE3213065A1 - THEFT MONITORING DEVICE - Google Patents
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Description
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SENSORMATIC ELECTRONICS CORPORATION
Florida/USA
5SENSORMATIC ELECTRONICS CORPORATION
Florida / USA
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Diebstahlüberwachungseinrichtung Theft monitoring device
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Diebstahlüberwachung, insbesondere eine Vorrichtung zum Feststellen der Anwesenheit eines Kontrollelementes in einer verbotenen Zone. The invention relates to a device for monitoring theft, in particular a device for detecting the Presence of a control element in a forbidden zone.
Für die Diebstahlüberwachung wurden bisher speziell gestaltete Anhänger an den zu schützenden Artikeln befestigt, die entweder deaktiviert oder entfernt werden müssen, damit die Artikel aus dem überwachten Bereich berechtigterweise herausgenommen werden können. In der US-PS 3 895 368 ist beschrieben, daß ein Mikrowellensignalgenerator elektromagnetische Wellen in einen Beobachtungsraum hineinsendet, um dort ein erstes Feld aufzubauen. Ein impuls- oder frequenzmodulierter Niederfrequenzgenerator wird dazu benützt, einem diskontinuierlichen Leiter eine Spannung zuzuführen und so ein zweites Feld, das seiner Natur nach elektrostatisch ist, in dem Raum aufzubauen. Die Anwesenheit eines passiven Miniatur-Empfänger-Abstrahlers für elektromagnetische Wellen in dem Raum in Form einer Halbleiterdiode, die mit einer Dipolantenne verbunden ist, bewirkt, daß die Niederfrequenzkomponente, die auf die Mikrowellenkomponente als Träger aufmoduliert ist, wieder abgestrahlt wird. Das Vorder- . ende eines Empfängersystems ist auf das Mikrowellenfrequenzsignal abgestimmt. Ein Koinzidenzkreis erregt eine Alarmschaltung, sobald das festgestellte Signal mit der Original-For theft monitoring, specially designed tags were previously attached to the articles to be protected must either be deactivated or removed in order for the articles to be legitimately removed from the monitored area can be. In US Pat. No. 3,895,368 it is described that a microwave signal generator is electromagnetic Sends waves into an observation room in order to build up a first field there. A pulse or frequency modulated one Low frequency generator is used to supply voltage to a discontinuous conductor and thus building up a second field, which is electrostatic by nature, in the room. The presence of a passive Miniature receiver emitter for electromagnetic waves in the room in the form of a semiconductor diode, which is connected to a dipole antenna, causes the low frequency component, which is modulated onto the microwave component as a carrier, is emitted again. The front. end of a receiver system is on the microwave frequency signal Voted. A coincidence circuit triggers an alarm circuit, as soon as the detected signal matches the original
modulationshüllkurve übereinstimmt, die dem Niederfrequenzgenerator zugeführt wurde. In der Patentschrift ist gesagt, daß der diskontinuierliche Leiter über den zu schützenden Wegbereich gespannt sein kann und daß ein geerdeter Leiter im Boden angeordnet sein kann, um, wenn nötig, für die elektrostatischen Signale einen Rückpfad zu bilden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform befinden sich beidseits des abzusichernden Wegbereichs Pfosten oder Säulen, die Folienelemente für die Errichtung des elektrostatischen Feldes enthalten. Diese Folienelemente können gemäß einem Beispiel die Größe von 10 χ 10 cm haben und werden mit einem 245 V RMS-Signal gespeist.modulation envelope matches that of the low frequency generator was fed. In the patent it is said that the discontinuous conductor over the to be protected Path area can be tensioned and that a grounded conductor can be placed in the floor to, if necessary, for the electrostatic Signals to form a return path. In a preferred embodiment, both sides of the Post or pillars to be protected, the foil elements for the establishment of the electrostatic field contain. According to one example, these film elements can have the size of 10 χ 10 cm and are provided with a 245 V RMS signal fed.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei der Anordnung der Abstrahler des elektrostatischen Feldes in Seitenpfosten oberhalb des Bodens die Schwierigkeit auftritt, das elektrostatische Feld genau auf den Bereich zu konzentrieren, der zwischen den Pfosten überwacht werden soll. Wenn die abgestrahlte Energie über die gewünschten Grenzen hinausreicht, wird dies als übergreifen bezeichnet, was unerwünscht ist, da in den an den kontrollierten oder überwachten Durchgangsweg angrenzenden Bereich mit Schutzplaketten versehene Gegenstände ordnungsgemäß gelagert oder von Personen transportiert werden können, ohne daß ein Alarm ausgelöst werden soll.However, it has been shown that in the arrangement of the radiator of the electrostatic field in side mullions above the floor the difficulty occurs, the electrostatic Focus the field precisely on the area that is to be monitored between the posts. When the radiated Energy goes beyond the desired limits, this is referred to as overlapping, which is undesirable, there are objects with protective stickers in the area adjacent to the controlled or monitored passageway properly stored or transported by people without triggering an alarm target.
In der US-Patentanmeldung Nr. 157,848 vom 9. Juni 1980 ist eine Vorrichtung der bereits beschriebenen Art erläutert, in der dieser unerwünschte Bereichsübergriff durch das nicht zu begrenzende elektrostatische Feld weitgehend herabgesetzt, wenn nicht gar ausgeschaltet ist. Zu dem Zweck ist zwischen den Pfosten, in denen die Einrichtungen untergebracht sind, welche ein Mikrowellensignal durch die übcrwachungszonc abstrahlen, eine Bodenmatte ausgebreitet, dieIn US patent application No. 157,848 of June 9, 1980, a device of the type already described is explained, in which this unwanted area overlap is largely reduced by the non-limiting electrostatic field, if not turned off at all. For this purpose is between the posts in which the facilities are housed which transmit a microwave signal through the surveillance zone radiate, spread out a floor mat that
aus einem leitfähigen Gitter, welches mit einem Dielektrikum-Material mit einer leitfähigen Platte oder Folie laminiert ist, besteht und so einen Kondensator bildet. Ein Niederfrequenzsignal wird der Kondensatormatte zugeführt, wodurch über den Körper eines Fußgängers eine direkte kapazitive Kopplung zu jedem von ihm getragenen Überwachungsanhänger hergestellt wird. Wenngleich durch Anwendung der Matte das Übergriffsproblem weitgehend beseitigt ist, bleiben die Pfosten doch noch ein sehr wesentlicher Bestandteil des Passierweges. Derartige Pfosten sind besonders dann störend, wenn ein sehr enger Passierweg überwacht werden soll oder wo das Einbringen irgendwie gearteter Hindernisse in den Weg von denen, die den überwachten Bereich betreten oder verlassen, verhindert werden soll.made of a conductive grid, which is covered with a dielectric material is laminated with a conductive plate or foil, and thus forms a capacitor. A Low frequency signal is fed to the capacitor mat, creating a direct capacitive across the body of a pedestrian Coupling to each surveillance trailer carried by him is established. Albeit by using the Matte the assault problem has largely been eliminated the posts are still a very important part of the passage. Such posts are special then annoying when a very narrow passage is to be monitored or where obstacles of any kind are introduced in the way of those entering or leaving the monitored area should be prevented.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß bei einer Einrichtung obiger Art die Pfosten weggelassen werden können, ohne daß dadurch die Wirksamkeit des Überwachungssystems leidet. Es wird deshalb gemäß der Erfindung eine überwachungseinrichtung geschaffen, um in einem kontrollierten Raum das Vorhandensein eines kleinen Empfänger-Abstrahlers für elektromagnetische Wellen mit Signalmischfähigkeit festzustellen, welche Mittel aufweist, um in dem Raum ein elektromagnetisches Mikrowellensignal auszubreiten, ferner eine Quelle für Niederfrequenzsignale, eine mit der Quelle der niederfrequenten Signale gekoppelte Elektrode, die im Durchgangspfad des Empfänger-Abstrahlers durch den Raum angeordnet werden kann, um den Empfänger-Abstrahler direkt kapazitiv zu koppeln, sobald er in den Raum gerät, Signaldetektormittel, die aus dem Raum Signale aufnehmen und nur dann mit den Niederfrequenzsignalen in Verbindung stehende Signale feststellen, wenn sie als Modulation eines Trägersignals auftreten, dessen Frequenz eine bestimmte Beziehung zu der der Mikrowellensignale hat, und Mittel, die mit den Detektormitteln zur Erregung eines Alarms abhängig von der Fest-With the invention it is achieved that in a device of the above type, the posts can be omitted without as a result, the effectiveness of the monitoring system suffers. There is therefore a monitoring device according to the invention created to ensure in a controlled room the presence of a small receiver-emitter for electromagnetic Determine waves with the ability to mix signals, which has means to generate an electromagnetic To propagate microwave signal, also a source of low frequency signals, one with the source of low frequency Signals coupled electrode, which is arranged in the passage path of the receiver emitter through the room can be used to capacitively couple the receiver emitter directly as soon as it enters the room, signal detector means, which pick up signals from the room and only then signals associated with the low-frequency signals determine if they occur as a modulation of a carrier signal whose frequency has a certain relationship to the which has microwave signals, and means associated with the detector means to trigger an alarm depending on the fixed
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stellung der Signale, die mit den Niederfrequenzsignalen in Verbindung stehen, verbunden ,sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Ausbreitung des Mikrowellensignals in dem Raum eine Mxkrostrexfenantenne mit einer Signalzuführung aufweisen, die so gestaltet und angeordnet sind, daß das Signal in dem Raum ausgebreitet wird.position of the signals associated with the low frequency signals in Connected, connected, are, characterized, that the means for propagating the microwave signal in the room is a Mxkrostrexfen antenna with a signal feed which are designed and arranged so that the signal is propagated in the space.
Die nachfolgende Beschreibung eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutern. Im einzelnen zeigen:The following description of an embodiment shown in the drawing is intended to illustrate the invention in greater detail explain. Show in detail:
Fig. 1Fig. 1
eine perspektivische Darstellung der eingebauten Einrichtung;a perspective view of the built-in device;
1515th
2020th
Fig. 2Fig. 2
eine aufgeschnittene, perspektivische Ansicht einer Bodenmatte, die sowohl die Elektrode für direkte kapazitive Kopplung zum Empfänger-Abstrahler als auch die Mikrostreifenantenne enthält und die in der Einrichtung der Fig. 1 verwendet wird;a cut-away, perspective view of a floor mat, the both the electrode for direct capacitive coupling to the receiver emitter as well as the microstrip antenna and those in the facility Fig. 1 is used;
2525th
Fig. 3Fig. 3
das Blockschaltbild einer tpyischen Schaltungsanordnung, die in Verbindung mit der in Fig. 2 dargestellten Matte eingesetzt wird.the block diagram of a typical circuit arrangement, which in connection is used with the mat shown in FIG.
Fig. 1 zeigt einen typischen Einbau, bestehend aus einer Mattenanordnung 10 auf dem Boden innerhalb eines Durchganges 11, die über eine abgeschirmte Leitung 12 mit einem abgeschirmten Elektroniksteuerkasten 13 verbunden ist, der wiederum durch eine Leitung 14 mit einer Alarm-Mcldeanlage 15 in Verbindung steht. Der Alarmmelder 15 ist so angeordnet, daß er durch das Sicherheitspersonal beobachtet werden kann, im vorliegenden Fall an der Wand des Durchganges 11.Fig. 1 shows a typical installation consisting of a mat arrangement 10 on the floor within a passage 11, which is connected via a shielded line 12 to a shielded electronics control box 13, the again through a line 14 with an alarm Mcldeanlage 15 communicates. The alarm indicator 15 is arranged so that it can be observed by the security personnel can, in the present case on the wall of the passage 11.
Dieser Durchgang 11 kann ζ. B. der Flur am Ausgang eines Verkaufshauses sein, wodurch sichergestellt wird, daß aus den Verkaufsräumen nicht unberechtigt Ware entfernt wird. Der Durchgang kann aber auch irgendwo innerhalb eines Geschaftes angeordnet sein, um das unerlaubte überstellen von Ware aus einem Verkaufsbereich in den anderen zu verhindern. Es wird also deutlich, daß die Einrichtung überall in Verbindung mit jeder Art Vorgang angewendet werden kann, bei dem der unerwünschte Transport von Gegenständen von einem Ort zum anderen erkannt werden soll.This passage 11 can ζ. B. the hallway at the exit of a Be a sales house, which ensures that out Unauthorized goods are not removed from the sales rooms. The passage can also be anywhere within a store be arranged to prevent the unauthorized transfer of goods from one sales area to the other. It is thus clear that the device can be used anywhere in connection with any type of operation which the unwanted transport of objects from one place to another is to be recognized.
Die Matte 10 überdeckt den Boden 11,auf dem ein Fußgänger gehen muß, wenn er durch den überwachten Bereich hindurch will. Wenn die Person einen überwachten Gegenstand tragt, an dem ein Empfänger-Abstrahler der oben erwähnten Art angeheftet ist, wird von der Einrichtung ein Alarm erzeugt. Der Ablauf ist so, wie in der US-Anmeldung 157 848 beschrieben, wobei die Leitergitterelektrode 20 in der Bodenmatte 10 ein elektrostatisches Feld hervorbringt, das über den Körper der Person mit dem Empfänger-Abstrahler in Verbindung tritt. Gemäß der Erfindung jedoch wird das elektromagnetische Mikrowellensignal in dem zu überwachenden Raum durch Speisung von Mikrostreifen-Antennenelementen 17 und 18 ausgebreitet, die ebenfalls in der völlig geschlossenen Matte· 10 untergebracht sind.The mat 10 covers the floor 11 on which a pedestrian must go if he wants to go through the monitored area. If the person is wearing a monitored item, to which a receiver-emitter of the type mentioned above is attached is, an alarm is generated by the device. The procedure is as described in US application 157 848, wherein the conductor grid electrode 20 in the floor mat 10 produces an electrostatic field that over the person's body comes into contact with the receiver emitter. According to the invention, however, the electromagnetic Microwave signal in the room to be monitored by feeding microstrip antenna elements 17 and 18, which are also housed in the fully enclosed mat x10.
Die Einzelheiten der Matte 10 werden nun anhand der Fig. 2 näher erläutert. Die Matte 10 besteht aus einer ebenen, leitfähigen Erdungsplatte 19, einer offenen Gitterelektrodenschicht 20 und einer Schicht von Dielektrikummaterial zwischen dem Gitter 20 und der Erdleiterplatte oder -folie 19. An einem Rand sind die Gitterelektrode 20 und die darunter befindliche Dielektrikumschicht 21 ausgeschnitten, wie bei 22 zu erkennen. Die zwei Streifenleiterelemente 17 und 18 der Mikrostreifenantenne befinden sich im wesentli-The details of the mat 10 will now be explained with reference to FIG explained in more detail. The mat 10 consists of a flat, conductive ground plate 19, an open grid electrode layer 20 and a layer of dielectric material between the grid 20 and the ground conductor plate or foil 19. At one edge are the grid electrode 20 and the cut out dielectric layer 21 below, as can be seen at 22. The two stripline elements 17 and 18 of the microstrip antenna are essentially
chen in der Ebene des Gitters 20 und sind in den von den Rändern 22 des Ausschnitts umgebenen Raum eingesetzt, halten von diesen Rändern jedoch einen Abstand. Wenn die Streifenleiterelemente 17 und 18 auf einer Fläche einer gewöhnlichen gedruckten Schaltungsplatte ausgebildet sind, deren Unterseite eine durchgehende Leiterschicht trägt, dann kann die gesamte gedruckte Schaltungsanordnung in den Raum des Ausschnittes eingesetzt werden, wie in Fig. 2 gezeigt. Die leitfähige Rückseitehschicht der gedruckten Schaltungsplatte ist jedoch gegenüber der Erdungsplatte 19 vorzugsweise isoliert, um unerwünschtes übersprechen des Abstrahlers des elektrostatischen Feldes zu vermeiden.chen in the plane of the grid 20 and are inserted into the space surrounded by the edges 22 of the cutout, hold however, a distance from these edges. When the strip conductor elements 17 and 18 on a surface of a ordinary printed circuit board, the underside of which carries a continuous conductor layer, then the entire printed circuit arrangement can be inserted into the space of the cutout, as shown in FIG. However, the conductive back layer of the printed circuit board is opposite to the ground plate 19 preferably isolated in order to avoid undesired crosstalk from the radiator of the electrostatic field.
In Abwandlung dazu kann die dielektrische Schicht 21 auch die gesamte Rechteckfläche der Matte einnehmen, und die Streifenleiterelemente 17 und 18 können durch jeden geeigneten Vorgang darauf ausgebildet sein. In einem solchen Fall könnte der darunter befindliche Abschnitt der Erdungsplatte 19 von dem übrigen Teil der Erdungsplatte 19 gctrennt und isoliert sein, um auf diese Weise für die Mikrostreifenantenne eine isolierte Erdungsplatte zu schaffen. Gemäß Fig. 2 ist zudem auf drei Seiten in rechtwinkliger Anordnung eine Schutzelektrode 23 um die Streifenleiterelemente 17 und 18 mit Abstand herumgeführt, die auch einen Abstand zum Rand 22 des Gitters 20 einhält.As a modification to this, the dielectric layer 21 can also occupy the entire rectangular area of the mat, and the Stripline elements 17 and 18 can be formed thereon by any suitable process. In such a In this case, the section of the grounding plate 19 located underneath could be separated from the remaining part of the grounding plate 19 and be isolated to that way for the microstrip antenna to create an insulated grounding plate. According to FIG. 2, it is also at right angles on three sides Arrangement a protective electrode 23 led around the strip conductor elements 17 and 18 at a distance, which also have a Distance to the edge 22 of the grid 20 maintains.
Aus der Fig. 2 geht weiter hervor, daß die Streifenleiterelemente 17 und 18 an entsprechende Signalzuführleitungen 24 und 25 angeschlossen sind. Durch geeignete-Anordnung der Speisungspunkte in bekannter Weise in bezug zum Rand des entsprechenden Streifenleiterelementes läßt sich die korrekte Phaseneinstellung für zirkuläre Polarisation der abgestrahlten Energie erreichen. Ein solches Strahlungsmuster ist für den praktischen Einsatz der Erfindung er- wünscht. Die beiden Speisungspunkte 24 und 25 sind paral-From Fig. 2 it can also be seen that the strip conductor elements 17 and 18 are connected to corresponding signal feed lines 24 and 25 are connected. By suitable arrangement the feed points in a known manner with respect to the edge of the corresponding stripline element can be the Achieve correct phase setting for circular polarization of the radiated energy. Such a radiation pattern is necessary for the practical use of the invention wishes. The two feed points 24 and 25 are parallel
lol an don Innenleiter 26 eines abgeschirmten Kabels 27 für die Zuführung der Mikrowellenenergie angeschlossen. Die Abschirmung 28 des Kabels 27 sollte mit der Grundplatte der Antenne verbunden sein, d.h. mit der leitenden Rückseitenbeschichtung der gedruckten Schaltungsplatte, wenn diese Konstruktion verwendet wird, oder dem isolierten leitenden Abschnitt der Erdungsplatte 19, der oben bereits angesprochen ist. Außerdem ist die Schutz- oder Schirmelektrode 23 mit dieser Erdung zu verbinden.lol on don inner conductor 26 of a shielded cable 27 for connected to the supply of microwave energy. The shield 28 of the cable 27 should be connected to the base plate of the Antenna connected, i.e. to the conductive backing of the printed circuit board, if this Construction is used, or the insulated conductive portion of the grounding plate 19, already addressed above is. In addition, the protective or shield electrode 23 is to be connected to this ground.
Eine typische Matte kann folgendermaßen aufgebaut sein. Auf eine dünne, rechtwinklige Aluminiumplatte oder -folie von etwa 75 χ 90 cm wird eine 3 mm starke ABS-Harz-Dielektrikumschicht auflaminiert. Hierauf wird ein dünner rechtwinkliger Ausschnitt von Gittermaterial befestigt, der als Gitterelektrode 20 dient. Entlang einer der langen Seiten des so gebildeten Rechtecks wird das Gitter ausgeschnitten, wodurch die Ränder 22 entstehen,· während das ABS-Dielektrikum weggeschnitten wird,'damit eine rechtwinklige Aussparung von etwa 15 χ 30 cm verbleibt, in die eine gedruckte Schaltungsplatte eingesetzt wird, welche auf einer 1,5 cm dicken G-10-Glasfaserplatte ausgebildet ist. Die freiliegende leitende Oberfläche der gedruckten Schaltungsplatte hat die Gestaltung gemäß Fig. 2, während die Unterseite auf ihrer ganzen Fläche leitend ist. Dielektrische Abstandshalter sind vorzugsweise zwischen die gedruckte Schaltungsplatte und die Aluminiumplatte 19 eingefügt, um die Streifenleiterelemente 1 7 und 18 und den Schutz-oder Abschirmstreifen 23 etwa in dieselbe Ebene wie das Gitter 20 zu heben. Es können auch dünnere Platten von Dielektrikummaterial unter und über der gedruckten Schaltungsplatte angeordnet sein, um letztere von der Erdungsplatte 19 zu isolieren und eine bündige obere Lauffläche zu schaffen. Die so hergestellte Anordnung wird mit Schichten aus Polyurethanmaterial umschlossen, so daß sie nicht durch Feuchtigkeit und derglei-A typical mat can be constructed as follows. On a thin, rectangular aluminum sheet or foil from about 75 χ 90 cm is a 3 mm thick ABS resin dielectric layer laminated on. Then a thin right-angled one becomes Fastened section of grid material, which serves as grid electrode 20. Along one of the long sides of the so formed The grid is cut out in a rectangle, creating the edges 22, while the ABS dielectric is cut away is, 'so that a rectangular recess of about 15 χ 30 cm remains, in which a printed circuit board is inserted, which is on a 1.5 cm thick G-10 fiberglass board is trained. The exposed conductive surface of the printed circuit board has the design according to FIG. 2, while the underside is conductive over its entire surface. Dielectric spacers are preferred inserted between the printed circuit board and the aluminum plate 19 to form the strip conductor elements 1 7 and 18 and the protective or shielding strip 23 approximately in the same plane as the grille 20. It can thinner sheets of dielectric material may also be placed under and over the printed circuit board to isolate the latter from the grounding plate 19 and to create a flush upper running surface. The one made in this way The arrangement is enclosed with layers of polyurethane material so that it is not affected by moisture and the like
chen beschädigt werden kann. Eine Elastomerschicht, die abnutzungsfest ist und einen guten Isolator darstellt, überdeckt und verschließt die wirksamen Teile der Matte. Die Elastomerschicht kann nach Belieben mit den übrigen Teilen der Matte verbunden oder verklebt sein. Das abgeschirmte Kabel 27 kann in irgendeiner geeigneten Form am Rand der Matte befestigt sein und an einer, beliebigen Stelle aus der Matte austreten, um mit dem elektronischen Steuerkasten 13 die Verbindung herzustellen. Ein gesondertes abgeschirmtes Kabel ist mit der Erdungsplatte 19 und dem Gitter 20 so verbunden, wie es in der oben genannten US-Patentanmeldung beschrieben ist.can be damaged. A layer of elastomer that is wear-resistant and is a good insulator, covers and closes the effective parts of the mat. the The elastomer layer can be connected or glued to the other parts of the mat as desired. The shielded one Cable 27 can be attached in any suitable form to the edge of the mat and at any point exit the mat in order to establish the connection with the electronic control box 13. A separate shielded one Cable is connected to ground plate 19 and grid 20 as in the above-referenced U.S. patent application is described.
In der Fig. 3 ist nun die Steuerschaltung beschrieben, die im elektronischen Steuerkasten 13 enthalten ist. Diese Schaltung besteht aus einem kristallgesteuerten Oszillator 30, der einen Hybridkoppler oder -schaltkreis 31 speist, der wiederum seine Ausgangsignale über ein Niederfrequenzsperrfilter 32 und ein 915 MHz-Bandpassfilter 33 sowie das abgeschirmte Kabel 27 an die Mikrostreifenantennenelemente 17 und 18 abgibt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel hat das vom kristallgesteuerten Oszillator 30 abgegebene Ausgangssignal eine Frequenz von 915 MHz und wird an die Mikrostreifenantennenelemente 17 und 18 abgegeben, die in dem zu überwachenden Raum ein elektromagnetisches Mikrowellensignal ausbreiten. Wenn ein (nicht gezeigter) Empfänger-Abstrahler in den von der Mikrostreifenantenne mit ihren Elementen 17 und 18 überwachten Raum eingebracht wird, wird der Empfänger-Abstrahler durch die abgestrahlte Knergie eingekoppelt, und eine wieder abgestrahlte Komponente des eingestrahlten Signals wird von denselben Antennenelementen 17 und 18 aufgefangen und an den Hybridkoppler 31 zurückgeführt. Ankommende Signale, die den Hybridkoppler 31 erreichen, verlassen diesen über den Ausgang 34 und gelangen zu einem Mischer 35, der an seinem zweiten EingangIn Fig. 3, the control circuit is now described, the is contained in the electronic control box 13. This circuit consists of a crystal controlled oscillator 30, which feeds a hybrid coupler or circuit 31, which in turn has its output signals through a low frequency rejection filter 32 and a 915 MHz band pass filter 33 and the shielded cable 27 to the microstrip antenna elements 17 and 18 gives up. In the described embodiment the output signal emitted by the crystal-controlled oscillator 30 has a frequency of 915 MHz and is sent to the Microstrip antenna elements 17 and 18 shown in Propagate an electromagnetic microwave signal to the room to be monitored. If a receiver-emitter (not shown) is brought into the space monitored by the microstrip antenna with its elements 17 and 18, becomes the receiver-emitter through the emitted energy coupled in, and a re-radiated component of the radiated signal is from the same antenna elements 17 and 18 caught and sent to the hybrid coupler 31 returned. Incoming signals that reach the hybrid coupler 31 leave it via the output 34 and arrive at a mixer 35, which is at its second input
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die Signale direkt vom kristallgesteuerten Oszillator 30 mit der ausgesendeten Frequenz von 915 MHz erhält. Der Mischer 35 gibt an seinem Ausgang 36 ein Signal an einen 160 kHz-Empfänger 37 ab, der mit seinem Ausgang 38 über einen Signalprozessor 39 mit der Alarmeinrichtung 40 verbunden ist.receives the signals directly from the crystal controlled oscillator 30 with the transmitted frequency of 915 MHz. The mixer 35 is at its output 36 from a signal to a 160 kHz receiver 37, which with its output 38 via a Signal processor 39 connected to alarm device 40 is.
Wie in der US-Patentanmeldung 157 848 beschrieben, muß ein Niederfrequenzsignal auf ein Mikrowellenträgersignal aufmoduliert werden, um die Alarmschaltung zu speisen. Zu diesem Zweck ist im vorliegenden System eine Niederfrequenzsignalquelle in Form eines 160 kHz-Generators 41 vorhanden, dessen Ausgangssignal über das Kabel 29 auf den Kondensatorteil der Matte 10 geleitet wird. Der Generator 41 kann übliehen Aufbau haben und für die Impedanzanpassung und die Abstimmung auf Resonanz der Lastschaltung mit ihrem den Kondensator bildenden Gitter 20 und Erdungsplatte 19 geeignete Mittel aufweisen, wie in der US-Anmeldung 157 848 beschrieben. As described in U.S. Patent Application No. 157,848, a low frequency signal must be modulated onto a microwave carrier signal to feed the alarm circuit. To this end, there is a low frequency signal source in the present system in the form of a 160 kHz generator 41, whose output signal via the cable 29 to the capacitor part the mat 10 is passed. The generator 41 can borrow Structure have and for the impedance matching and the tuning to resonance of the load circuit with their Capacitor forming grid 20 and grounding plate 19 have suitable means, as described in US Pat. No. 157,848.
Ein Diebstahlsschutzanhänger (Empfänger-Abstrahler) in dem überwachten Raum bewirkt, daß das von den Antennenelementen 17, 18 empfangene Trägersignal durch das dem Gitter 20 der Matte 10 zugeführte Signal moduliert wird. D.h., das 160-kHz-Signal wird auf das 915 MHz-Trägersignal für die Erkennung durch den Empfänger 37 aufmoduliert. Weitere Modulationen oder Variationen der Uberwachungssignale können in dem System enthalten sein, um Fehlalarme auszuschließen. Derartige Modifikationen bilden jedoch keinen.Teil der Erfindung und brauchen deshalb nicht beschrieben zu werden. Der Fachmann erkennt außerdem aus Fig. 3, daß das Sperrfilter 32 und das Bandpassfilter 33 eingesetzt sind, um ein reines 915 MHz-Signal zu bekommen, das frei von Überlagerungen, die auch Signale von 160 kHz enthalten können, an das abgeschirmte Kabel 27 abgegeben wird. Es versteht sichAn anti-theft tag (receiver emitter) in the monitored space causes the carrier signal received by the antenna elements 17, 18 through the grating 20 of the The signal fed to matte 10 is modulated. That is, the 160 kHz signal is transferred to the 915 MHz carrier signal for detection modulated by the receiver 37. Further modulations or variations of the monitoring signals can be implemented in included in the system to rule out false positives. However, such modifications do not form part of the invention and therefore do not need to be described. Those skilled in the art will also recognize from FIG. 3 that the notch filter 32 and the bandpass filter 33 are used to to get a pure 915 MHz signal that is free from interference, which can also contain signals of 160 kHz, is delivered to the shielded cable 27. It goes without saying
auch, daß die abgeschirmten Leitungen oder Kabel 27 und 29 zur Installationsvereinfachung in dem Signalkabel 20 zusammengefaßt sein können.also that the shielded lines or cables 27 and 29 are combined in the signal cable 20 to simplify installation could be.
Für den Fachmann versteht es sich, daß Abwandlungen gegenüber der beschriebenen Ausführungsform möglich sind. Der 160 kHz-Generator 41 kann gegen Bauteile ausgetauscht werden, wie sie in der US-Patentanmeldung 157 848 beschrieben sind, und mit 80 kHz arbeiten, wobei ihre Wirkung daraus besteht, daß der Empfänger-Abstrahler des Schutzanhängers die Frequenz verdoppelt und eine modulierte Komponente mit 160 kHz zurückkehrt. Die Zahl der Mikrostreifenantennenelemente kann erhöht oder vermindert werden, und auch ihre Anoirdnung in der Bodenmatte läßt sich variieren, wenn das abgestrahlte Feldmuster in irgendeiner besonderen Form konzentriert werden soll. Wie in Fig. 1 gezeigt, werden die Antennenelemente vorzugsweise an dem Rand der Matte angeordnet, der dem Ausgang des zu überwachenden Bereiches am nächsten liegt, um so ein Übergreifen in die Verkaufszonen, wo die Waren berechtigterweise liegen oder transportiert werden, zu vermeiden. Soll ein breiterer Durchgang überwacht werden, können zusätzliche Matten eingesetzt und parallel gespeist werden. Der Hybridkoppler kann mehrere Ausgänge haben, und jeder dieser Ausgänge kann eine andere Matte über eigene zugehörige Filter speisen. Auch sind statt der rechteckförmigen Matte andere Mattengestaltungen möglich. Das Mikrostreifenantennensubstrat kann auch mit Abstand von den Rändern der Matte in diese eingesetzt sein, so daß die gedruckte Schaltungsplatte an allen vier Seiten von dem Material der Dielektrikumschicht 21 umgeben ist. Es sollte dann auch die Schutz- oder Schirmelektrode 23 an allen vier Seiten vorhanden sein und die Antennenelemente vollständig umschließen. Auch die Stärke der gedruckten Schaltungsplatte kann von den oben angegebenen etwa 1,5 cm abweichen.For the person skilled in the art it is understood that modifications to the embodiment described are possible. Of the 160 kHz generator 41 can be exchanged for components as described in US patent application 157,848 are, and work at 80 kHz, the effect of which is that the receiver-emitter of the protective trailer the Frequency doubled and a modulated component at 160 kHz returns. The number of microstrip antenna elements can be increased or decreased, and also their arrangement in the floor mat can be varied if the emitted field pattern is concentrated in any particular form shall be. As shown in Fig. 1, the antenna elements are preferably arranged on the edge of the mat, the is closest to the exit of the area to be monitored, in order to avoid spilling over into the sales areas where the Goods justifiably lying or being transported. If a wider passage is to be monitored, additional mats can be used and fed in parallel. The hybrid coupler can have several outputs, and each of these outputs can feed a different mat via its own associated filter. Also are instead of the rectangular Other mat designs possible. The microstrip antenna substrate can also be spaced apart from the Edges of the mat should be inserted into this so that the printed circuit board is on all four sides of the material the dielectric layer 21 is surrounded. It should then also the protective or shield electrode 23 on all four Sides and completely enclose the antenna elements. Also the strength of the printed circuit board may differ from the above by about 1.5 cm.
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Die generelle Konstruktion und Gestaltung der Mikrostreifenantennen wird als bekannt vorausgesetzt. Sie müssen nicht fünfeckig sein. Weitere Informationen können der Veröffentlichung "Microstrip Antennas" von I.J. Bahl und P. Bhartia, veröffentlicht bei Artech House, entnommen werden. Das Beispiel der darin beschriebenen fünfeckigen Antenne jedoch ist durch eine 1%-Bandbreite charakterisiert, während die hier betrachteten überwachungssysteire vorzugsweise mit Mikrowellenantennen arbeiten, deren Bandbreite 2 - 3 % beträgt.The general construction and design of the microstrip antennas is assumed to be known. They don't have to be pentagonal. More information can be found in the publication "Microstrip Antennas" by I.J. Bahl and P. Bhartia, published by Artech House. The example however, the pentagonal antenna described therein is characterized by a 1% bandwidth, while the Surveillance systems considered here preferably with microwave antennas work with a bandwidth of 2 - 3%.
Diese Bandbreite läßt sich durch Verwendung stärker verlustbehafteten Dielektrikummaterials zwischen den Elementen 17 und 18 und ihrer zugehörigen Erdungsplatte erreichen. Weiter ist bei der Herstellung einer brauchbaren Matte zur Verwendung in dem betrachteten Überwachungssystem der Belastung Rechnung getragen worden, die durch die überdeckende Elastomerschicht eingeführt worden ist, welche die Tendenz hat, die Resonanzfrequenz der Mikrowellenantenne herabzusetzen. Die Auslegung muß also diese Belastung berücksichtigen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Frequenz der Antenne an sich um etwa 5 bis 10 MHz höher zu wählen als die gewünschte Betriebsfrequenz.This bandwidth can be made more lossy by using it Reach dielectric material between elements 17 and 18 and their associated ground plane. Further is in the manufacture of a useful mat for use in the exposure monitoring system under consideration Has been taken into account that has been introduced by the overlapping elastomeric layer, which is the tendency has to lower the resonance frequency of the microwave antenna. The design must therefore take this load into account. It has proven to be useful to choose the frequency of the antenna itself to be about 5 to 10 MHz higher than the desired operating frequency.
Claims (11)
Dearfield Beach, Florida / USA
5SENSORMATIC ELECTRONICS CORPORATION
Dearfield Beach, Florida / USA
5
Raum das Vorhandensein eines kleinen Empfänger-Abstrahlers für elektromagnetische Wellen mit Signalmischfähigkeit
festzustellen, welche Mittel aufweist, um in dem Raum ein
elektromagnetisches Mikrowellensignal auszubreiten, ferner eine Quelle für Niederfrequenzsignale, eine mit der Quelle der niederfrequenten Signale gekoppelte Elektrode, die im
Durchgangspfad des Empfänger-Abstrahlers durch den Raum angeordnet werden kann, um den Empfänger-Abstrahler direkt
kapazitiv zu koppeln, sobald er in den Raum gerät, Signa1-detektormittel, die aus dem Raum Signale aufnehmen und nur dann mit den Niederfrequenzsignalen in Verbindung stehende Signale feststellen, wenn sie als Modulation eines Trägersignals auftreten, dessen Frequenz eine bestimmte Beziehuuy zu der der Mikrowellensignale hat, und Mittel, die mit den Detektormitteln zur Erzeugung eines Alarms abhängig von der Feststellung der Signale, die mit den Niederfrequenzsignalen in Verbindung stehen, verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zur Ausbreitung dos Mikrowcllensicjnaly in \} - J monitoring device in order to be in a controlled
Space the presence of a small receiver-emitter for electromagnetic waves with signal mixing ability
determine what means has to be in the room
propagate electromagnetic microwave signal, further a source of low frequency signals, an electrode coupled to the source of the low frequency signals, which in the
Passage path of the receiver-emitter through the room can be arranged to the receiver-emitter directly
to couple capacitively as soon as it gets into the room, signal detector means that pick up signals from the room and only detect signals associated with the low-frequency signals if they occur as a modulation of a carrier signal whose frequency has a certain relationship to that of the microwave signals and means connected to the detector means for generating an alarm in response to the detection of the signals associated with the low frequency signals,
characterized,
that the means of spreading dos microcllensicjnaly in
dadurch gekennzeichnet,5. Monitoring device according to claim 4,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,6. Monitoring device according to claim 5,
characterized,
Streifenleiter der Mikrostreifenantenne (17, 18) im wesentlichen in der Ebene des Gitters (20) angeordnet und in den durch den ausgesparten Rand (22) umschlossenen Raum mit Abstand zu diesem eingesetzt ist und daß die leitfähige Erd ungsplatte durch einen isolierten Abschnitt der Leiterplatte (19) ausgebildet ist.that the conductor grid (20) is polygonal with a recessed edge (22) along one edge that the
The strip conductor of the microstrip antenna (17, 18) is arranged essentially in the plane of the grid (20) and is inserted into the space enclosed by the recessed edge (22) at a distance from the latter and that the conductive earthing plate is supported by an insulated section of the circuit board ( 19) is formed.
einem Aussparungsrand (22) entlang einer Kante ist, daß
die Mikrostreifenantenne (17, 18) die Form eines von einer leitfähigen Erdungsebene durch eine Dielektrikumschicht getrennten Streifenleiters hat, daß der Streifenleiter im wesentlichen in der Ebene des Elektrodeneinsatzes innerhalb des von dem Aussparungsrand (22) umgebenen Raums, jedoch
mit Abstand zu diesem, angeordnet ist, daß die Kondensatorkonstruktion ein leitfähiges Plattenelement (19) aufweist, das mit der Elektrode mit einer zwischengefügten Dicloktri-characterized in that the electrode is polygonal with
a recess edge (22) along one edge is that
the microstrip antenna (17, 18) is in the form of a strip conductor separated from a conductive ground plane by a dielectric layer, however, the strip conductor being substantially in the plane of the electrode insert within the space surrounded by the recess edge (22)
at a distance from this, is arranged that the capacitor construction has a conductive plate element (19) which is connected to the electrode with an interposed Dicloktri-
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |